Astronáutica y astronautas

El alemán Johannes Kepler, uno de los protagonistas de la revolución científica del siglo xvii y descubridor de las leyes del movimiento planetario que llevan su nombre, es también el primer autor reconocido de una obra de ciencia-ficción. En 1623 escribió Somnium (El sueño), donde refiere la historia de un joven islandés, de nombre Duracotus, que realiza un viaje onírico a la Luna durante un eclipse solar ayudado por un conjuro mágico de su madre. Kepler, cuya propia madre era sospechosa de brujería a ojos de la Iglesia, no se atrevió a publicar la obra en vida, y ésta no vio la luz hasta 1634.

Con todo, Kepler no hizo sino recoger en un escrito un viejo anhelo de la humanidad: remontar el vuelo por los aires y alcanzar el Sol, la Luna y las estrellas. Con mejor reconocimiento social, algunos autores contemporáneos indagaron en este anhelo en obras reconocidas por su interés argumental, pero también por su cuidadosa documentación científica y técnica. La brillantez de las novelas de Julio Verne, H. G. Wells y otros escritores de los siglos xix y xx se ha acompañado en ocasiones de tal grado de precisión y realismo que ha rodeado a sus artífices de una aureola de verdaderos visionarios.

Fundamentos de astronáutica

La astronáutica se ha definido como la «ciencia o técnica de navegar más allá de la atmósfera terrestre». Constituye una rama altamente especializada de la ingeniería, cuyos esfuerzos principales se concentran en la construcción de ingenios aeroespaciales. De esta forma, su desarrollo exige un profundo conocimiento de las leyes de la física aplicada, al objeto de que las máquinas ideadas por sus expertos puedan resistir las duras condiciones ambientales propias del espacio exterior.

Las naves astronáuticas han de contener soluciones que les permitan superar las restricciones de peso y otras fuerzas que exigen las condiciones de vuelo. Cierto es que, fuera de la atmósfera, muchas de ellas se limitan a situarse en la órbita terrestre, aprovechando su impulso, sin necesidad de invertir energía en el movimiento salvo para maniobras extraordinarias. No obstante, los materiales utilizados en su fabricación han de cumplir estrictas normas de calidad, así como de resistencia térmica.

Las maniobras de salida y reentrada de las naves aeroespaciales en la atmósfera las someten a temperaturas extremas. Baste recordar el accidente del transbordador espacial estadounidense Columbia en febrero de 2003: un fallo en la estructura exterior de protección térmica provocó la explosión de la nave cuando, en su viaje de regreso, ésta entró en contacto con la atmósfera terrestre.

Tan trágico accidente sirve para recordar los complejos problemas que han de abordarse en el ámbito de la ingeniería aeroespacial. En él confluyen conocimientos avanzados de disciplinas diversas como las matemáticas espaciales, las ciencias ambientales, la astrodinámica, la navegación, el diseño de cohetes y aeronaves o la termodinámica y la física aplicada.

El diseño de naves espaciales ha de encontrar soluciones aptas para múltiples necesidades a menudo contrapuestas. Por una parte, el peso y el consumo de la nave deben ser bajos, para facilitar el despegue y la puesta en órbita o en ruta hacia un destino interplanetario. Por otra, es preciso dotar a estos ingenios de tripulantes, dispositivos robóticos, combustible e instrumentos científicos y tecnológicos, además de una protección externa robusta y singular.

No sólo estos ingenios han de resistir las elevadas temperaturas de fricción con la atmósfera durante el despegue y, en su caso, la reentrada hacia la Tierra. Además, fuera de la envoltura atmosférica se enfrentan a fuerzas desconocidas en la superficie del planeta, como son los campos magnéticos solar y planetarios o la intensa magnitud de los bombardeos radiactivos del espacio interplanetario.

Astronautas

Aparte de las cuestiones puramente técnicas del diseño y puesta en marcha de las naves espaciales, a la astronáutica compete asimismo la preparación de unos tripulantes que, en muchos casos, han de dirigir el funcionamiento de estos ingenios desde su interior. La de astronauta es una profesión universalmente admirada por el conjunto de destrezas intelectuales, físicas y técnicas que requiere.

En un primer periodo, los astronautas que iniciaron la era espacial, en los Estados Unidos y la hoy desaparecida Unión Soviética, procedían de la carrera militar y eran expertos pilotos de cazabombarderos o de pruebas. Para ingresar en los programas espaciales debían seguir un proceso de capacitación que comprendía, como hoy, un intenso programa de entrenamiento físico que incluía duras pruebas de estancia en condiciones de microgravedad, pilotaje común y de emergencia y manejo de instrumentos de alta complejidad tecnológica.

El Columbia, primer prototipo de nave espacial reutilizable, realizó su vuelo inaugural en abril de 1981. Después de 22 años de viajes estelares, una tripulación de siete miembros afrontaba, a mediados de enero de 2003, la que debería ser la última misión del vehículo. Pero ésta no pudo finalizar con éxito: en su viaje de regreso, el 1 de febrero de 2003, la nave explotó al penetrar en la atmósfera terrestre.

El Columbia, primer prototipo de nave espacial reutilizable, realizó su vuelo inaugural en abril de 1981. Después de 22 años de viajes estelares, una tripulación de siete miembros afrontaba, a mediados de enero de 2003, la que debería ser la última misión del vehículo. Pero ésta no pudo finalizar con éxito: en su viaje de regreso, el 1 de febrero de 2003, la nave explotó al penetrar en la atmósfera terrestre.

El Columbia, primer prototipo de nave espacial reutilizable, realizó su vuelo inaugural en abril de 1981. Después de 22 años de viajes estelares, una tripulación de siete miembros afrontaba, a mediados de enero de 2003, la que debería ser la última misión del vehículo. Pero ésta no pudo finalizar con éxito: en su viaje de regreso, el 1 de febrero de 2003, la nave explotó al penetrar en la atmósfera terrestre.

La profusión de misiones espaciales no sólo en las dos grandes potencias de la guerra fría sino, progresivamente, en otros países ha hecho de la astronáutica una especialización propia, en ocasiones ajena a la carrera militar. La lista de astronautas desde la década de 1960 se extiende en la actualidad a más de una treintena de nacionalidades. Al mismo tiempo, a las misiones de la Agencia Espacial de la Aeronáutica y el Espacio (NASA, según sus siglas en inglés) y las agencias federales soviética y, más tarde, rusa, se añadieron otras agencias nacionales e internacionales de proyectos aeroespaciales, notoriamente la Agencia Espacial Europea (ESA, según sus siglas en inglés).

No obstante, en la historia de la astronáutica han quedado inscritos con énfasis especial los nombres de algunos astronautas célebres. El primer cosmonauta de la historia de la humanidad fue el soviético Yuri Gagarin, quien en abril de 1961, a bordo de la nave Vostok 1, completó una vuelta suborbital a la Tierra en unos 108 minutos. Apenas un mes más tarde, el estadounidense Alan Shepard protagonizó una hazaña similar. La primera mujer en salir al espacio fue la soviética Valentina Tereshkova, en 1963. Otro hito en la historia de la astronáutica fue la llegada del primer hombre a la Luna, a bordo del Apolo 11, en 1969. El honor correspondió al estadounidense Neil Armstrong.

El 16 de julio de 1969, la nave Apolo 11 partía del Centro Espacial Kennedy, en Florida, con destino a la Luna. Cuatro días más tarde, el 20 de julio de 1969, Neil Armstrong se convertía en el primer hombre en poner el pie en el satélite terrestre. Su huella sobre la superficie lunar daba fe de la hazaña.

El 16 de julio de 1969, la nave Apolo 11 partía del Centro Espacial Kennedy, en Florida, con destino a la Luna. Cuatro días más tarde, el 20 de julio de 1969, Neil Armstrong se convertía en el primer hombre en poner el pie en el satélite terrestre. Su huella sobre la superficie lunar daba fe de la hazaña.

Décadas más tarde, cuando sucesivas plataformas tecnológicas pudieron orbitar durante años la Tierra como estaciones espaciales, varios astronautas permanecieron largas temporadas en el espacio: el cosmonauta ruso Valeri Poliakov, retirado en 1995, prolongó su estancia en órbita durante 438 días. El cubano Arnaldo Tamayo Méndez, en 1980, se convirtió en el primer astronauta hispano­americano. En años posteriores compartieron su experiencia el mexicano Rodolfo Neri y el español Pedro Duque.

La disolución política de la Unión Soviética en 1991 abrió un nuevo periodo en los programas espaciales caracterizado por la colaboración internacional y la diversificación en los medios para conseguir fondos y recursos financieros. Uno de los más controvertidos, la reserva en ciertos vuelos orbitales de una plaza para «turistas espaciales», se inició con el viaje del empresario estadounidense Dennis Tito en 2001 a bordo de la nave rusa Soyuz TM-32.

El reverso de esta carrera plagada de éxitos y grandes hazañas personales y tecnológicas se observa en el recuerdo de varios accidentes asociados a esta arriesgada profesión. En 1967, el soviético Vladimir Komarov fue la primera víctima mortal de un vuelo aeroespacial en la nave Soyuz 1. Le siguieron, en 1971, tres compatriotas que regresaban de una misión en la primera estación espacial en órbita.

Transcurrida más de una década, los siete tripulantes del transbordador espacial Challenger perecieron cuando la nave se incendió en 1986 poco después del despegue. Como antes se ha señalado, en otro trágico accidente en 2003 murió la tripulación del transbordador Columbia.

La astronave estadounidense Apolo 13 ha quedado como símbolo de las dificultades de la aventura humana en el espacio. Una avería dos días después de iniciada su andadura espacial provocó una explosión que puso en riesgo no sólo la misión en curso, sino la vida de sus tripulantes. Refugiada en el Módulo Lunar a modo de salvavidas, la tripulación no pudo tocar el suelo lunar, que era su destino, sino que hubo de dar una vuelta entera al satélite y, aprovechando su impulso gravitatorio, regresó a la Tierra, milagrosamente sana y salva. Esta hazaña ha dejado una marca insuperada en la astronáutica: el vuelo tripulado más largo de su historia, de más de 400.000 km.

Orígenes de la astronáutica

La astronáutica actual es heredera de los conocimientos y tecnologías desarrollados durante los primeros años del siglo xx para el lanzamiento de cohetes. En aquel tiempo surgieron varias figuras precursoras que tuvieron una notable influencia en el desarrollo posterior de los viajes más allá de la atmósfera. Las personas más sobresalientes en este contexto fueron el ruso Konstantin Tsiolkovsky, el estadounidense Robert Goddard y el alemán Hermann Oberth. Conocidos como «padres de la astronáutica», trabajaron de modo independiente, sin relación unos con otros y en tres países que iban a convertirse sucesivamente en aliados o rivales en las empresas bélicas y en la propia carrera aeroespacial.

Dennis Tito tuvo el privilegio de ser el primer «turista del espacio». La imagen, tomada por una cámara de la nave Soyuz TM-32, muestra al empresario estadounidense (al fondo, en actitud de saludo) durante su vuelo estelar de abril-junio de 2001.

Los intereses militares de estas naciones condujeron durante las primeras décadas del siglo xx a un desarrollo acelerado de cohetes y misiles autopropulsados. A principios de la década de 1930, los alemanes desarrollaron los tristemente célebres misiles guiados V-2, que aterrorizarían a las poblaciones de las ciudades inglesas durante la Segunda Guerra Mundial. Buena parte de aquella avanzada tecnología revirtió en los programas de investigación de los Estados Unidos cuando el prestigioso ingeniero alemán Wernher von Braun ingresó en este país en 1945.

La aportación de ingenieros y técnicos alemanes emigrados fue crucial para el desarrollo del programa espacial estadounidense. Paralelamente, los soviéticos habían asimilado las enseñanzas de Tsiolkovsky e iniciaron una activa investigación en el guiado de cohetes en altitudes atmosféricas elevadas. Se abrió así una carrera espacial entre las dos grandes potencias políticas y militares surgidas de la Segunda Guerra Mundial: los Estados Unidos y la Unión Soviética. Los logros aeroespaciales desde las décadas de 1950 se enmarcaron, hasta casi finales del siglo xx, en el contexto de una lucha constante entre ambas por conseguir la preponderancia geoestratégica mundial.

Los orígenes de la astronáutica están íntimamente relacionados con la ingeniería de cohetes y misiles, y ambas especialidades han compartido con el tiempo experiencias e investigaciones. En la imagen, misil Tomahawk de largo alcance.

Un breve repaso de las fechas de las primeras grandes hazañas aeroespaciales revela el espíritu de competitividad que rodeó a aquellos primeros proyectos. En octubre de 1957, los soviéticos lanzaron el Sputnik 1, primer satélite artificial de la historia. Cuatro meses después, los estadounidenses pusieron en órbita el Explorer 1, con una misión similar. En abril de 1961, el comandante soviético Yuri Gagarin se convirtió en el primer hombre en tripular un vuelo fuera de la atmósfera. No transcurrió un mes antes de que un estadounidense, Alan Shepard, emulara la proeza.

Durante años, soviéticos y estadounidenses compitieron en el lanzamiento de satélites artificiales, sondas espaciales dirigidas a otros planetas y naves tripuladas destinadas a investigación y preparación del siguiente gran salto en el devenir de la astronáutica: la llegada del hombre a la Luna. Por vez primera en la carrera espacial, el programa estadounidense tomó la delantera al soviético y puso sobre la superficie del satélite a Neil Armstrong y a su compañero Edwin Aldrin en 1969.

Aspecto de una sección de la estación espacial rusa MIR, que permaneció en órbita entre 1986 y 2001. Su mayor tripulación constó de doce cosmonautas.

La Unión Soviética concentró sus esfuerzos en el desarrollo de estaciones orbitales. La estación mir permaneció en órbita entre 1986 y 2001, después incluso de la desmembración del Estado soviético en sus quince repúblicas constituyentes. La estadounidense Skylab, sin embargo, sólo estuvo en órbita entre 1973 y 1979.

Precisamente el fin de la Unión Soviética como estado unificado dio paso a una fase de colaboración aeroespacial que ha rendido frutos extraordinarios. En solitario o en colaboración, los países tecnológicamente más avanzados del mundo han impulsado proyectos tan complejos y ambiciosos como la Estación Espacial Internacional, el envío de sondas robotizadas a la superficie de Marte o el lanzamiento de ingenios aeroespaciales con destino a los planetas del Sistema Solar y sus satélites, los asteroides y los cometas. Pudiera decirse que este talante de colaboración ha abierto un nuevo periodo en la historia mundial de la astronáutica.